Industria auto își asumă provocarea de a proiecta și fabrica următoarea generație de vehicule electrice, utilizând tehnologii emergente pentru a revoluționa procesele de fabricație.
Acum câțiva ani, producătorii auto au început să se reinventeze ca și companii digitale, dar acum, că ies din trauma afacerilor cauzată de pandemie, nevoia de a-și finaliza călătoria digitală este mai urgentă ca niciodată. Pe măsură ce tot mai mulți concurenți axați pe tehnologie adoptă și implementează sisteme de producție bazate pe gemeni digitali și fac progrese în domeniul vehiculelor electrice (EV), al serviciilor auto conectate și, în cele din urmă, al vehiculelor autonome, nu vor avea de ales. Producătorii auto vor lua unele decizii dificile cu privire la dezvoltarea internă de software, iar unii vor începe chiar să-și construiască propriile sisteme de operare și procesoare de computer specifice vehiculelor sau să colaboreze cu unii producători de cipuri pentru a dezvolta sisteme de operare și cipuri de generație următoare care să ruleze – viitoarele sisteme de bord pentru mașini autonome.
Cum schimbă inteligența artificială operațiunile de producție Zonele de asamblare și liniile de producție din industria auto utilizează aplicații ale inteligenței artificiale (IA) într-o varietate de moduri. Acestea includ o nouă generație de roboți inteligenți, interacțiunea om-robot și metode avansate de asigurare a calității.
Deși inteligența artificială este utilizată pe scară largă în designul automobilelor, producătorii auto utilizează în prezent și inteligența artificială și învățarea automată (ML) în procesele lor de fabricație. Robotica pe liniile de asamblare nu este nimic nou și este utilizată de zeci de ani. Cu toate acestea, aceștia sunt roboți în cuști care operează în spații strâns definite, unde nimănui nu i se permite să pătrundă din motive de siguranță. Cu ajutorul inteligenței artificiale, coboții inteligenți pot lucra alături de omologii lor umani într-un mediu de asamblare comun. Coboții folosesc inteligența artificială pentru a detecta și a sesiza ceea ce fac lucrătorii umani și pentru a-și ajusta mișcările pentru a evita rănirea colegilor lor umani. Roboții de vopsit și sudură, alimentați de algoritmi de inteligență artificială, pot face mai mult decât să urmeze programe preprogramate. Inteligența artificială le permite să identifice defecte sau anomalii în materiale și componente și să ajusteze procesele în consecință sau să emită alerte de asigurare a calității.
IA este utilizată și pentru a modela și simula liniile de producție, mașinile și echipamentele, precum și pentru a îmbunătăți randamentul general al procesului de producție. Inteligența artificială permite simulărilor de producție să depășească simulările unice ale unor scenarii de proces predeterminate și să ajungă la simulări dinamice care pot adapta și modifica simulările la condiții, materiale și stări ale mașinilor în schimbare. Aceste simulări pot apoi ajusta procesul de producție în timp real.
Ascensiunea fabricației aditive pentru piesele de producție Utilizarea imprimării 3D pentru a realiza piese de producție este acum o parte consacrată a producției auto, iar industria este a doua după industria aerospațială și de apărare în producția care utilizează fabricația aditivă (AM). Majoritatea vehiculelor produse astăzi au o varietate de piese fabricate prin AM încorporate în ansamblul general. Aceasta include o gamă largă de componente auto, de la componente ale motorului, angrenaje, transmisii, componente de frână, faruri, kituri de caroserie, bare de protecție, rezervoare de combustibil, grile și aripi, până la structuri de cadru. Unii producători auto imprimă chiar și caroserii complete pentru mașini electrice mici.
Fabricația aditivă va fi deosebit de importantă în reducerea greutății pentru piața în plină expansiune a vehiculelor electrice. Deși acest lucru a fost întotdeauna ideal pentru îmbunătățirea eficienței consumului de combustibil în vehiculele convenționale cu motor cu ardere internă (ICE), această preocupare este mai importantă ca niciodată, deoarece greutatea mai mică înseamnă o durată de viață mai lungă a bateriei între încărcări. De asemenea, greutatea bateriei în sine este un dezavantaj al vehiculelor electrice, iar bateriile pot adăuga peste o mie de livre de greutate suplimentară la un vehicul electric de dimensiuni medii. Componentele auto pot fi proiectate special pentru fabricația aditivă, rezultând o greutate mai mică și un raport greutate-rezistență mult îmbunătățit. Acum, aproape fiecare parte a fiecărui tip de vehicul poate fi făcută mai ușoară prin fabricație aditivă în loc să se utilizeze metal.
Gemenii digitali optimizează sistemele de producție Prin utilizarea gemenilor digitali în producția auto, este posibilă planificarea întregului proces de fabricație într-un mediu complet virtual înainte de a construi fizic linii de producție, sisteme de transportoare și celule de lucru robotizate sau de a instala automatizări și controale. Datorită naturii sale în timp real, geamănul digital poate simula sistemul în timp ce funcționează. Acest lucru permite producătorilor să monitorizeze sistemul, să creeze modele pentru a face ajustări și modificări la sistem.
Implementarea gemenilor digitali poate optimiza fiecare etapă a procesului de producție. Capturarea datelor senzoriale în componentele funcționale ale sistemului oferă feedback-ul necesar, permite analize predictive și prescriptive și minimizează timpii de nefuncționare neplanificați. În plus, punerea în funcțiune virtuală a unei linii de producție auto funcționează cu procesul gemenilor digitali prin validarea funcționării funcțiilor de control și automatizare și furnizarea unei operațiuni de bază a sistemului.
Se sugerează că industria auto intră într-o nouă eră, confruntată cu provocarea de a trece la produse complet noi, bazate pe o schimbare completă a propulsiei pentru mobilitate. Trecerea de la vehiculele cu motor cu ardere internă la vehiculele electrice este obligatorie din cauza nevoii evidente de a reduce emisiile de carbon și de a atenua problema încălzirii crescânde a planetei. Industria auto își asumă provocările legate de proiectarea și fabricarea următoarei generații de vehicule electrice, abordând aceste provocări prin adoptarea tehnologiilor emergente de inteligență artificială și fabricație aditivă și prin implementarea gemenilor digitali. Alte industrii pot urma exemplul industriei auto și pot utiliza tehnologia și știința pentru a-și propulsa industria în secolul XXI.
Data publicării: 18 mai 2022
